Линейный индукционный аппарат для обработки материалов

 

1. ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ , содержащий верхний и нижний ряд индукторов, создающих встречно направленные бегущие поля относительно рабочей камеры, заполненной ферромагнитными рабочими телами, загрузочный и выгрузочный патрубки и калибровочные сита, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата, последний снабжен дополнительными загрузочными и выгрузочными патрубками, а индукторы верхнего ряда смещены в продольном направлении относительно соответствующих индукторов нижнего ряда на расстояние ,5 (t, + у, где Г, -активная длина индуктора; fj - расстояние между соседними индукторами в ряду, выбираемое из условия (J,; где t-зубцовое давление индуктора; q. -число пазов на плюс и фазу, причем между индукторами верхнего ряда расположены дополнительные загрузочные патрубки, а между индукторами нижнего ряда - дополнительные выгрузочные патрубки . 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, р § что нижняя стенка рабочей камеры по длине выполнена волнообразной, причем вы (Л пуклости совпадают с вертикальной осью, проходящей через загрузочные патрубки, а вогнутости - с вертикальной осью, проходящей через выгрузочные патрубки. оо 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН за В 02 С 19 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3552569/29-33 (22) 11.02.83. (46) 23.07.84. Бюл. № 27 (72) В. Ф. Шинкаренко и И. Л. Славинский (71) Особое конструкторское бюро линейных электродвигателей (53) 621.926.9 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 480447, кл. В 02 С 19/18, 1973.

2. Линейно-индукционные вращатели и устройства, основанные на их использовании, Рекламный проспект. № 542-1500, в/о «Лицензииторг». (54) (57) 1. ЛИНЕЛНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ, содержащий верхний и нижний ряд индукторов, создающих встречно направленные бегущие поля относительно рабочей камеры, заполненной ферромагнитными рабочими телами, загрузочный и выгрузочный патрубки и калибровочные сита, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата, последний снабжен дополнительными загрузочными

ÄÄSUÄÄ 1103897 A и выгрузочными патрубками, а индукторы верхнего ряда смещены в продольном направлении относительно соответствующих индукторов нижнего ряда на расстояние

L= — 05 (11+ g, где f — активная длина индуктора;

f расстояние между соседними индукторами в ряду, выбираемое из условия (, 1< ; где t — зубцовое давление индуктора;

< — число пазов на плюс и фазу, причем между индукторами верхнего ряда расположены дополнительные загрузочные патрубки, а между индукторами нижнего ряда — дополнительные выгрузочные патрубки.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что нижняя стенка рабочей камеры по длине выполнена волнообразной, причем выпуклости совпадают с вертикальной осью, проходящей через загрузочные патрубки, а вогнутости — с вертикальной осью, проходящей через выгрузочные патрубки.

1103897

Цель изобретения — повышение производительности и надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что линейный индукционный аппарат для обработки материалов, содержащий верхний и нижний ряд индукторов, создающих встречно направленные бегущие поля относительно рабочей камеры, заполненной ферромагнитными рабочими телами, загрузочный и выгрузочный патрубки и калибровочные сита, снабжен дополнительными загрузочными и выгрузочными патрубками, а индукторы верхнего ряда смещены в продольном

Изобретение относится к электромагнитным устройствам, использующим энергию встречно направленных бегущих. электромагнитных полей для осуществления непрерывного технологического процесса, и может быть спользовано, например, для тонкого измельчения сыпучих материалов.

Известно электромагнитное устройство для обработки сыпучих материалов, содержащее обмотку, выполненную в виде катушек тороидальной формы, внутри которой расположена рабочая камера, заполненная ферромагнитными рабочими телами (1).

В данном устройстве используется энергия пульсирующего электромагнитного поля для измельчения сыпучих материалов. В процессе работы ферромагнитные рабочие тела теряют свои магнитные свойства и для их восстановления необходим источник постоянного магнитного поля, которое периодически подмагничивает рабочие тела. Однако для этого требуется остановка устройства, что снижает его производительност ь.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является линейный индукционный аппарат для обработки материалов, содержащий верхний и нижний ряд индукторов, содержащих встречно направленные бегущие поля относительно рабочей камеры, заполненной ферромагнитными рабочими телами, загрузочный и выгрузочный патрубки и калибровочные сита (2).

Данный аппарат имеет ограничение по высоте и ширине рабочей камеры из-за уменьшения электромагнитного воздействия на рабочие тела, в связи с чем для увеличения производительности рабочая камера выполнена достаточно длинной, а по ее сторонам установлено несколько групп линейных индукторов. Загрузка исходного продукта осуществляется с одного конца рабочей камеры, а отбор обработанного продукта — с противоположной, что приводит к неравномерному распределению его по всему объему рабочей камеры, в результате чего снижается качество и производительность (скорость) технологического процесса.

Кроме того, наличие сложного устройства отбора обработанного продукта уменьшает надежность аппарата в целом и увеличивает его стоимость.

45 направлении относительно соответствующих индукторов нижнего ряда на расстояние

L = — 0,5 (?, + ?д), где ?, — акти вная дли на инду ктора; (— расстояние между соседними индук2 торами в ряду, выбираемое из условия

f, tg, где t — зубцовое давление индуктора; число пазов на плюс и фазу, причем между индукторами верхнего ряда расположены дополнительные загрузочные патрубки, а между индукторами нижнего ряда — дополнительные выгрузочные патрубки.

Нижняя стенка рабочей камеры по длине выполнена волнообразной, причем выпуклости совпадают с вертикальной осью, проходящей через загрузочные патрубки, а вогнутости — с вертикальной осью, проходящей через выгрузочные патрубки.

На фиг. 1 представлен аппарат, продольный разрез; а также направление бегущих магнитных полей и порядок чередования фаз обмоток индукторов; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — участок зубцово-пазовой структуры индуктора в зоне торца; на фиг. 5 и 6 — схемы, поясняющие выбор расстояния ?>, на фиг. 7 — схема, поясняющая выбор расстояния L

Линейный индукционный аппарат содержит индукторы верхнего ряда и индукторы 2 нижнего ряда, между которыми расположена рабочая камера 3, заполненная ферромагнитными телами 4. Верхние 1 и нижние 2 индукторы установлены с интервалом, равным ? . В образовавшихся промежутках между индукторами 1 верхнего ряда размещены дополнительные загрузочные патрубки 5 для подачи исходного материала в рабочую камеру 3, а в промежутках между индукторами 2 нижнего ряда размещены дополнительные выгрузочные патрубки 6 для удаления продуктов измельчения из рабочей камеры 3. Перед патрубками 6 установлены съемные калибровочные сита 7. Для ускорения процесса распределения исходных материалов по объему рабочей камеры 3 и удаления продуктов измельчения нижняя стенка 8 рабочей камеры 3 выполнена волнообразной, причем выпуклости совпадают с вертикальной осью, проходящей через загрузочные патрубки 5, а вогнутости — с вертикальной осью, проходящей через выгрузочные патрубки 6. Каждый из индукторов

1 и 2 представляет собой магнитопровод, набранный из листов электротехнической стали, в котором имеются пазы с уложенной в них многофазной (в данном случае трехфазной) обмоткой 9 (фиг. 4), при подключении которой к источнику переменного синусоидального напряжения вдоль активной поверхности индуктора создается бегущее электромагнитное поле. Для обеспече11

3 ния рабочего процесса в рабочей камере 3 индукторы 1 и 2 каждого ряда подключаются к источнику напряжения таким образом, чтобы создаваемые бегущие поля каждого индуктора 2 нижнего ряда были направлены встречно по отношению к бегущим полям, создаваемым каждым индуктором 1 верхнего ряда, причем чередование фаз верхнего 1 и нижнего 2 индукторов выбрано таким, что на каждом полюсном давлении в рабочей камере 3 образуются вращающиеся магнитные поля (как и в обычной асинхронной машине). По длине рабочей камеры 3 имеются вихревые зоны, образуемые вращающимися магнитными полями. При помещении в рабочую камеру 3 ферромагнитных тел 4 (обычно цилиндрической формы), последние интенсивно вращаются, благодаря чему производится рабочий процесс — мелкое измельчение сыпучих материалов, перемешивание, диспергация и др.

Для сохранения требуемых значений магнитной индукции и соответственно вращающего момента рабочих тел 4 в центрах вихревых зон рабочей камеры 3 расстояние 1д между соседними индукторами 11 и 2-2 выбирается из условия 3>

Число пазов на полюс и фазу является общеизвестным расчетным параметром обмоток электрических машин переменного тока, который вычисляется по формуле

9 2Рю где z — число пазов индуктора; — число полюсов;

rn — количество фаз.

q-õàðàêòåðè3óåò число пазов с обмоткой, проводники которой в данный момент времени запитаны током одной фазы в пределах одного полюсного деления. Для обмотки, показанной на фиг. 1, < = 1.

При соблюдении условия 1 (t q силовые линии магнитного потока в пределах полюсного деления (фиг. 5) замыкаются по кратчайшему расстоянию, что соответствует оптимальному режиму работы аппарата.

При этом вихревые зоны будут распределены равномерно по всей длине устройства. Сдвиг верхнего индуктора 1 по отношению к нижнему 2 на расстояние меньше или равно ty не отражается на интенсивности вращения рабочих тел 4. При увеличении расстояния

1 ) Ф (фиг. 6) длина пути (т.е. магнитное сопротивление) для силовых линий увеличивается, в результате чего уменьшается индукция на этом участке рабочей камеры 3, пути замыкания магнитного потока перераспределяются, что приводит к уменьшению интенсивности вращения рабочих тел 4 и снижению производительности аппарата.

К аналогичным последствиям приводит и несоблюдение условия L= — (5< + fz), (фиг.7).

Устройство может работать при условии

L= — О, т.е. при нулевом смещении соответствующих индукторов верхнего 1 и нижнего

03897

2 ряда, но при этом загрузочные патрубки 5 оказываются расположенными напротив выгрузочных 6 и в этой зоне магнитный поток резко ослаблен, даже при условии 1

4tg, что приводит к скоплению обрабатываемого материала в этих зонах и снижению производительности аппарата в целом. Смещение поперечных осей индукторов 1 верхнего ряда по отношению к индукторам 2 нижнего ряда на величину L= — 0,5 (3t -+ g<) является необходимым условием для осуществления эффективного конструктивного решения аппарата, при этом обеспечивается требуемый порядок чередования фаз верхнего 1 и нижнего 2 рядов индукторов, необходимый для работы линейных индукционных аппаратов. Поскольку в рабочем процессе участвует только половина активной длины крайних индукторов нижнего ряда, то в зависимости от конструктивного исполнения индукторов (однотипные модульные, с секционированными обмотками и т.д.), а также преследуемых при эксплуатации целей (уменьшение габаритов, снижение потребляемой энергии, повышение производительности аппарата и т.д.), в отношении режима эксплуатации крайних индукторов нижнего ряда могут быть использованы соответствующие техническйе решения (например, отключение от сети части обмотки индуктора, не участвующей в рабочем процессе), использование (при модульном исполнении) индукторов на краях, активная длина которых равна половине активной длины индукторов, используемых в средней части устройства, и др.

Аппарат работает следующим образом.

При дозированной подаче исходного материала, подлежащего измельчению, одновременно через все загрузочные патрубки исходный материал равномерно распределяется по объему рабочей камеры 3 и сразу же подвергается обработке ферромагнитными телами 4, совершающими вихревое движение. Одновременно продукты измельчения через калибровочные сита 7 попадают в выгрузочные патрубки. Этому способствует волнообразная поверхность нижней стенки 8 рабочей камеры 3, которая при механическом воздействии со стороны ферромагнитных тел 4 играет роль вибратора, ускоряющего подачу продуктов измельчения в зону расположения калиброванных сит 7.

Стрелки на чертеже показывают направление технологического процесса.

В зависимости от свойств и состава обрабатываемого материала, а также характера технологического процесса при тонком измельчении веществ возможно возникновение отходов (к ним можно, например, отнести неподдавшиеся измельчению и породные частицы, размер которых превышает размер частиц обработанного материала. При необходимости процесс извлечения указанных отходов, которые будут скапливаться

11 03897 в рабочей камере, можно решить различными способами. Например, в данном устройстве отходы можно удалять через выгрузочные каналы, для чего калибровочные сита, закрывающие выгрузочные каналы, можно сделать съемными или подвижными. Эту опера цию можно осуществлять периодически (по мере накопления отходов) в автоматическом или ручном режиме (кратковременно открывая выгрузочные окна и подавая на это время под них специальный бункер или устройство для сбора отходов).

Характерной особенностью конструкции аппарата является, то, что в отличие от известных конструкций линейных индукционных аппаратов, в данном случае транспортировка исходного материала в рабочую камеру и вывод из нее продуктов измельчения осуществляется под действием сил тяжестинаиболее простым и дешевым способом.

Равномерность загрузки исходного материала и его распределения по всему объему рабочей камеры, а также одновременный вывод продуктов измельчения из зоны обработки позволяет обеспечить непрерывный технологический процесс и повысить производительность аппарата.

Кроме того в отличие от плоских рабочих камер прямоугольного сечения, используемых в линейных индукционных аппаратах, в предлагаемом устройстве с учетом его конструктивных особенностей, вызванных расположением загрузочных и выгрузочных каналов, а также направлением технологического процесса (сверху вниз, а не вдоль рабочей камеры, как в известных конструкциях линейных индукционных аппаратов ), с целью повышения производительности устройства нижняя стенка рабочей камеры выполнена в продольном направлении не плоской, а волнообразной таким образом, чтобы напротив загрузочных каналов находились выпуклости нижней стенки камеры, а выгрузочные каналы — соответственно в зоне вогнутости. Этим обеспечивается то, что обрабатываемый продукт в процессе измельчения самопроизвольно устремляется к вы10 грузочным каналам, чему способствует и то, что рабочая камера вибрирует под воздействием вращающихся рабочих тел и встречно направленных бегущих магнитных полей.

Конструкция аппарата реализуется из однотипных взаимозаменяемых индукторов, которые могут быть выполнены в модульном исполнении. Работа линейного индукционного аппарата в таком исполнении легко автоматизируется, что позволяет создавать на его основе автоматизированные технологические линии и установки.

Применение предлагаемой конструкции линейного индукционного аппарата особенно эффективно при обеспечении длительных или поточных технологических процессов большой производительности по тонкому измельчению материалов, а также других аналогичных процессов, которые широко применяются в различных отраслях промышленности.

Отсутствие в аппарате сложных уст30 ройств по перераспределению обрабатываемого продукта по длине рабочей камеры, а также по выгрузке обработанного продукта, упрощает конструкцию аппарата и увеличивает его надежность.

1103897

82Т

Фиг.б пу p++u ) Редактор Н. Яцола

Заказ 5016/5

Составитель В. Ревва

Тех ред И. Be ре с Корректор А. Зимокосов

Тираж 616 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Линейный индукционный аппарат для обработки материалов Линейный индукционный аппарат для обработки материалов Линейный индукционный аппарат для обработки материалов Линейный индукционный аппарат для обработки материалов Линейный индукционный аппарат для обработки материалов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дробления горной массы

Изобретение относится к области переработки промышленных и бытовых отходов, а также может быть использовано для одновременной переработки отходов и повышения полноты сгорания топлив и повышения КПД котельных, ТЭЦ и других энерговырабатывающих предприятий

Изобретение относится к импульсной технике, конкретно к гидроимпульсным устройствам, и предназначено для использования в различных технологических процессах в машиностроении, особенно в медицине - для разрушения почечных камней

Изобретение относится к электроимпульсным устройствам и может быть использовано в горнодобывающей промышленности для дробления руд и в строительной индустрии для переработки отходов

Дробилка // 2126298

Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, а именно к жатве посевов, скашиванию травы, резке древесины с помощью ультразвуковых колебаний
Наверх